JP2022023871A - Thermal power plant and waste heat recovery method - Google Patents

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和久 田村
Kazuhisa Tamura
祐二 中嶋
Yuji Nakajima
昌則 藤岡
Masanori Fujioka
徹 田中
Toru Tanaka
彰弘 濱崎
Akihiro Hamazaki
雄一郎 藤井
Yuichiro Fujii
正人 金留
Masato Kanetome
由起彦 井上
Yukihiko Inoue
秀晴 田中
Hideharu Tanaka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal power generation plant and an exhaust heat recovery method capable of further improving efficiency by using exhaust heat.
SOLUTION: The thermal power generation plant includes: a circulation type boiler system 2B that has a steam turbine 10 driven by steam, a condenser 11 that introduces exhaust steam from the steam turbine 10 and condenses the exhaust steam to be a condensed fluid, a circulation type boiler 13 evaporating the condensed fluid from the condenser 11 and introducing it to the steam turbine 10, a blow pipe 14 discharging a part of the condensed fluid from the circulation type boiler 13, a discharge fluid EW that is the condensed fluid from the blow pipe, and a heat exchanger 50 exchanging heat with a fuel F to make the fuel F recover heat; and a gas turbine 24 that introduces exhaust EG to the circulation type boiler 13, exchanges heat between the exhaust EG and the circulation type boiler 13, and burns the fuel after the heat recovery by the heat exchanger 50.
SELECTED DRAWING: Figure 3
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、火力発電プラント、及び排熱回収方法に関する。 The present invention relates to a thermal power plant and a waste heat recovery method.

例えば火力発電所ではガスタービンの排熱を回収し、この排熱によって蒸気タービンを駆動するガスタービン・コンバインドサイクル発電プラントが用いられている。このような発電プラントでは、一般に循環式ボイラが用いられている。また、火力発電所に限らず、循環式ボイラは石炭焚きのコンベンショナル発電プラント等にも用いられている。 For example, in a thermal power plant, a gas turbine combined cycle power plant that recovers the exhaust heat of a gas turbine and drives a steam turbine by the exhaust heat is used. In such a power plant, a circulating boiler is generally used. In addition to thermal power plants, circulating boilers are also used in coal-fired conventional power plants and the like.

循環式ボイラでは、規格上または運用上でドラム水の不純物濃度の上限が定められており、不純物濃度がこの上限を超過してしまう場合、又は不純物濃度の濃度を低く維持しようとする場合には、連続的または定期的にドラム水を系外へ排出する必要がある。ドラム水は高温高圧の水であるためエンタルピーが高い。よって、それを排出した場合には、例えば、単位燃料に対する発電効率の低下などのエネルギーのロスの発生や、排出分の水を補給するための補給水の製造コストが発生する。さらには、高温のボイラ水をそのまま排出することで、排出位置での系外設備に悪影響をおよぼすおそれがあるため、ボイラ水を減温させる設備や、排水処理設備を配備する必要が生じる。 In the circulation type boiler, the upper limit of the impurity concentration of the drum water is set by the standard or operation, and if the impurity concentration exceeds this upper limit, or if the impurity concentration is to be kept low, , It is necessary to drain the drum water out of the system continuously or periodically. Drum water has high enthalpy because it is high temperature and high pressure water. Therefore, when it is discharged, energy loss occurs, for example, a decrease in power generation efficiency with respect to the unit fuel, and a production cost of make-up water for replenishing the discharged water is incurred. Furthermore, since the discharge of high-temperature boiler water as it is may adversely affect the external equipment at the discharge position, it is necessary to install equipment for reducing the temperature of the boiler water and wastewater treatment equipment.

ここで特許文献1に記載の原子力発電プラントでは、原子炉で発生した熱を利用して蒸気発生器にて水を蒸気に変え、その蒸気によって蒸気タービン駆動し、発電機を作動させている。このプラントでは蒸気タービンで仕事をした排気蒸気は、復水器に送られて海水などによって冷却された後に復水器と蒸気発生器とをつなぐ復水系統を介して蒸気発生器に戻されている。この際、蒸気発生器に不純物が蓄積して濃縮されるのを防止するために、蒸気発生器の一部の水を蒸気発生器からブローダウン(排出)し、ブローダウンした水を復水系統に戻している。そして、蒸気発生器からブローダウンした水と復水系統の水とを熱交換器を用いて熱交換することで、蒸気発生器からブローダウンした水の熱を回収している。 Here, in the nuclear power plant described in Patent Document 1, water is converted into steam by a steam generator using the heat generated in the nuclear reactor, and the steam is used to drive a steam turbine to operate a generator. In this plant, the exhaust steam that worked in the steam turbine is sent to the condenser, cooled by seawater, etc., and then returned to the steam generator via the condenser system that connects the condenser and the steam generator. There is. At this time, in order to prevent impurities from accumulating and concentrating in the steam generator, a part of the water in the steam generator is blown down (discharged) from the steam generator, and the blown down water is discharged into the condensate system. Returning to. Then, the heat of the water blown down from the steam generator is recovered by exchanging heat between the water blown down from the steam generator and the water of the condensate system using a heat exchanger.

特開2000-292589号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-292589

このように発電プラントでは発電効率の向上が求められており、排熱を減らす様々な工夫がなされている。しかしながら、上述のように現状の循環式ボイラでは、ドラム水の排出によって十分な排熱利用を行うことができていないのが現状である。 In this way, power plants are required to improve power generation efficiency, and various measures have been taken to reduce waste heat. However, as described above, in the current circulation type boiler, the current situation is that the exhaust heat cannot be sufficiently utilized by discharging the drum water.

そこで本発明は、排熱利用により、さらなる効率向上を図ることが可能な火力発電プラント、及び排熱回収方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a thermal power plant capable of further improving efficiency by utilizing waste heat, and a method for recovering waste heat.

本発明の一態様に係る火力発電プラントは、蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの排気蒸気を導入し、該排気蒸気を凝縮させて凝縮流体とする復水器と、前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させ、前記蒸気タービンへ導入する循環式ボイラと、前記循環式ボイラから、前記凝縮流体の一部を排出するブロー配管と、前記ブロー配管からの前記凝縮流体である排出流体と、燃料との間で熱交換を行って、該燃料に熱回収させる熱交換器と、を有する循環式ボイラシステムと、前記循環式ボイラに排気を導入し、該排気と該循環式ボイラとの間で熱交換を行うとともに前記熱交換器で熱回収後の前記燃料を燃焼させるガスタービンと、を備えている。 The thermal power plant according to one aspect of the present invention includes a steam turbine driven by steam, a condenser that introduces exhaust steam from the steam turbine and condenses the exhaust steam into a condensed fluid, and the condenser. A circulating boiler that evaporates the condensed fluid from the water exchanger and introduces it into the steam turbine, a blow pipe that discharges a part of the condensed fluid from the circulating boiler, and the condensed fluid from the blow pipe. A circulating boiler system having a heat exchanger that exchanges heat between a certain discharged fluid and a fuel to recover the heat to the fuel, and an exhaust is introduced into the circulating boiler, and the exhaust and the circulation are introduced. It includes a gas turbine that exchanges heat with the steamer and burns the fuel after heat recovery in the heat exchanger.

このような火力発電プラントでは、循環式ボイラからブロー配管を通じて排出される排出流体の熱エネルギーを系外に捨ててしまうことなく、ガスタービンの燃料に回収することができる。そしてブロー配管を通じて排出される排出流体の熱エネルギーでガスタービンの燃料を予熱した状態で燃料を燃焼器に導入することができる。したがって、プラント全体の熱効率を向上することができる。 In such a thermal power generation plant, the thermal energy of the discharged fluid discharged from the circulating boiler through the blow pipe can be recovered as the fuel of the gas turbine without being discarded to the outside of the system. Then, the fuel can be introduced into the combustor in a state where the fuel of the gas turbine is preheated by the thermal energy of the discharged fluid discharged through the blow pipe. Therefore, the thermal efficiency of the entire plant can be improved.

また、上記の火力発電プラントでは、前記復水器との間で流体を循環させ、前記復水器で前記排気蒸気を凝縮させて前記排気蒸気から凝縮流体を生成させる冷却塔と、前記熱交換器で熱交換した後の前記排出流体を前記冷却塔へ導入する冷却塔導入配管をさらに備えていてもよい。 Further, in the above-mentioned thermal power generation plant, a cooling tower that circulates fluid between the condenser and the condenser, condenses the exhaust steam with the condenser, and generates condensed fluid from the exhaust steam, and the heat exchange. A cooling tower introduction pipe for introducing the discharged fluid after heat exchange with the condenser to the cooling tower may be further provided.

ブロー配管を通じて排出される排出流体を熱交換器での熱交換の後に冷却塔へ導入することができる。よって不純物を含む排出流体が循環式ボイラへ導入されることがない。このため循環式ボイラの水質を清浄な状態に維持可能である。また、ブロー配管を通じて排出される排出流体を温度が高いまま系外に放出することがなくなるため、ブロー配管を通じて排出される排出流体を減温させる設備や、処理設備を配備する必要もなくなり、システムの製造コストの削減や、環境負荷の低減が可能となる。 The discharged fluid discharged through the blow pipe can be introduced into the cooling tower after heat exchange in the heat exchanger. Therefore, the discharged fluid containing impurities is not introduced into the circulating boiler. Therefore, the water quality of the circulating boiler can be maintained in a clean state. In addition, since the discharged fluid discharged through the blow pipe is not discharged to the outside of the system while the temperature is high, it is not necessary to install equipment for reducing the temperature of the discharged fluid discharged through the blow pipe or processing equipment, and the system It is possible to reduce the manufacturing cost and the environmental load.

また、上記の火力発電プラントでは、前記循環式ボイラとして、互いに並列に前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させる高圧ボイラ、中圧ボイラ、及び低圧ボイラと、前記ブロー配管として、前記高圧ボイラに設けられた高圧ブロー配管、前記中圧ボイラに設けられた中圧ブロー配管、及び前記低圧ボイラに設けられた低圧ブロー配管と、を備え、前記熱交換器は、前記燃料の流れの上流側から下流側に向かって低温段、中温段、及び高温段を有し、前記低温段には、前記低圧ブロー配管からの前記排出流体が導入され、前記中温段には、前記中圧ブロー配管からの前記排出流体が導入され、前記高温段には、前記高圧ブロー配管からの前記排出流体が導入されてもよい。 Further, in the above-mentioned thermal power generation plant, a high-pressure boiler, a medium-pressure boiler, and a low-pressure boiler that evaporate the condensed fluid from the water condensing device in parallel with each other as the circulation type boiler, and the high-pressure boiler as the blow pipe. The heat exchanger includes a high-pressure blow pipe provided in the medium pressure boiler, a medium pressure blow pipe provided in the medium pressure boiler, and a low pressure blow pipe provided in the low pressure boiler, and the heat exchanger is located on the upstream side of the fuel flow. It has a low temperature stage, a medium temperature stage, and a high temperature stage toward the downstream side, and the discharge fluid from the low pressure blow pipe is introduced into the low temperature stage, and the medium pressure stage is introduced from the medium pressure blow pipe. The discharged fluid from the high pressure blow pipe may be introduced into the high temperature stage.

各ボイラからの排出流体の温度が異なっている。排出流体の温度レベルに合わせて熱交換器の各段が設けられているので、排出流体の熱エネルギーを用いて段階的に効率よく燃料を加熱することができる。 The temperature of the discharged fluid from each boiler is different. Since each stage of the heat exchanger is provided according to the temperature level of the discharged fluid, the fuel can be efficiently heated step by step by using the thermal energy of the discharged fluid.

また、上記の火力発電プラントでは、前記循環式ボイラとして、互いに並列に前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させる高圧ボイラ、中圧ボイラ、及び低圧ボイラと、前記ブロー配管として、前記高圧ボイラに設けられた高圧ブロー配管、前記中圧ボイラに設けられた中圧ブロー配管、及び前記低圧ボイラに設けられた低圧ブロー配管と、を備え、前記熱交換器は、前記高圧ブロー配管及び前記中圧ブロー配管からの前記排出流体によって前記燃料に熱回収させてもよい。 Further, in the above-mentioned thermal power generation plant, a high-pressure boiler, a medium-pressure boiler, and a low-pressure boiler that evaporate the condensed fluid from the water condenser in parallel with each other as the circulation type boiler, and the high-pressure boiler as the blow pipe. The high-pressure blow pipe provided in the medium-pressure boiler, the medium-pressure blow pipe provided in the medium-pressure boiler, and the low-pressure blow pipe provided in the low-pressure boiler. The fuel may be heat-recovered by the exhaust fluid from the pressure blow pipe.

このような構成によれば、比較的温度が低い(低エンタルピーの)低圧ブロー配管からの排出流体の熱エネルギーは燃料には回収されず、比較的温度が高い(高エンタルピーの)高圧ブロー配管及び中圧ブロー配管からの排出流体の熱エネルギーのみが燃料に回収される。したがって、効率的に燃料の予熱が可能となる。 With such a configuration, the thermal energy of the fluid discharged from the low temperature (low enthalpy) low pressure blow pipe is not recovered by the fuel, and the relatively high temperature (high enthalpy) high pressure blow pipe and Only the thermal energy of the fluid discharged from the medium pressure blow pipe is recovered in the fuel. Therefore, the fuel can be efficiently preheated.

また、本発明の一態様に係る排熱回収方法は、蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの排気蒸気を導入し、該排気蒸気を凝縮させて凝縮流体とする復水器と、前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させ、前記蒸気タービンへ導入する循環式ボイラと、前記循環式ボイラに排気を導入し、該排気と該循環式ボイラとの間で熱交換を行うガスタービンと、前記循環式ボイラから、前記凝縮流体の一部を排出するブロー配管と、を備える火力発電プラントで排熱を回収する排熱回収方法であって、前記ブロー配管からの前記凝縮流体である排出流体と、前記ガスタービンの燃料との間で熱交換を行って、該燃料に熱回収させる排熱回収工程を含んでいる。 Further, the exhaust heat recovery method according to one aspect of the present invention includes a steam turbine driven by steam and a condenser that introduces exhaust steam from the steam turbine and condenses the exhaust steam into a condensed fluid. , The condensed fluid from the condenser is evaporated and introduced into the steam turbine, and the exhaust is introduced into the circulating boiler, and heat is exchanged between the exhaust and the circulating boiler. A method for recovering exhaust heat in a thermal power plant including a gas turbine and a blow pipe for discharging a part of the condensed fluid from the circulating boiler, wherein the condensed fluid from the blow pipe is recovered. It includes an exhaust heat recovery step in which heat is exchanged between the discharged fluid and the fuel of the gas turbine so that the fuel recovers heat.

このような構成によれば、循環式ボイラからブロー配管を通じて排出される排出流体の熱エネルギーを系外に捨ててしまうことなく、ガスタービンの燃料に回収することができる。そしてブロー配管を通じて排出される排出流体の熱エネルギーでガスタービンの燃料を予熱した状態で燃料をタービンに導入することができる。したがって、プラント全体の熱効率を向上することができる。 According to such a configuration, the thermal energy of the exhaust fluid discharged from the circulation type boiler through the blow pipe can be recovered as the fuel of the gas turbine without being discarded to the outside of the system. Then, the fuel can be introduced into the turbine in a state where the fuel of the gas turbine is preheated by the thermal energy of the discharged fluid discharged through the blow pipe. Therefore, the thermal efficiency of the entire plant can be improved.

また、上記の排熱回収方法では、前記火力発電プラントが、前記復水器との間で流体を循環させ、前記復水器で前記排気蒸気を凝縮させて前記排気蒸気から凝縮流体を生成させる冷却塔をさらに備え、前記排熱回収工程で前記燃料に熱回収させた後の前記排出流体を前記冷却塔へ導入する流体回収工程をさらに含んでいてもよい。 Further, in the above-mentioned waste heat recovery method, the thermal power generation plant circulates a fluid with the condenser, and the condenser condenses the exhaust steam to generate a condensed fluid from the exhaust steam. A cooling tower may be further provided, and a fluid recovery step of introducing the discharged fluid into the cooling tower after heat recovery by the fuel in the waste heat recovery step may be further included.

ブロー配管を通じて排出される排出流体を熱交換の後に冷却塔へ導入することができる。よって、不純物を含む排出流体が循環式ボイラへ導入されることがない。このため循環式ボイラの水質を清浄な状態に維持可能である。また、ブロー配管を通じて排出される排出流体を温度が高いまま系外に放出することがなくなるため、ブロー配管を通じて排出される排出流体を減温させる設備や、処理設備を配備する必要もなくなり、システムの製造コストの削減や、環境負荷の低減が可能となる。 The discharged fluid discharged through the blow pipe can be introduced into the cooling tower after heat exchange. Therefore, the discharged fluid containing impurities is not introduced into the circulating boiler. Therefore, the water quality of the circulating boiler can be maintained in a clean state. In addition, since the discharged fluid discharged through the blow pipe is not discharged to the outside of the system while the temperature is high, it is not necessary to install equipment for reducing the temperature of the discharged fluid discharged through the blow pipe or processing equipment, and the system It is possible to reduce the manufacturing cost and the environmental load.

上記の火力発電プラント、及び排熱回収方法によれば、排熱利用により、さらなる効率向上を図ることが可能である。 According to the above-mentioned thermal power plant and waste heat recovery method, it is possible to further improve efficiency by utilizing waste heat.

本発明の第一実施形態の火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態の火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態の火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態の第一変形例に係る火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant which concerns on the 1st modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態の第二変形例に係る火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant which concerns on the 2nd modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態の変形例に係る火力発電プラントの全体構成図である。It is an overall block diagram of the thermal power plant which concerns on the modification of the 4th Embodiment of this invention.

〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態の火力発電プラント1について説明する。
図1に示すように、火力発電プラント1は、水蒸気Sによって駆動される蒸気タービン10、復水器11、冷却塔12、蒸気タービン10へ水蒸気Sを導入する循環式ボイラ13、循環式ボイラ13に接続されたブロー配管14、ブロー配管14に接続された熱交換器20、及び、熱交換器20と冷却塔12とを接続する冷却塔導入配管15を有する循環式ボイラシステム2を備えている。さらに火力発電プラント1は、循環式ボイラ13に排気ガスEGを導入するガスタービン21を備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, the thermal power plant 1 of the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the thermal power plant 1 includes a steam turbine 10, a condenser 11, a cooling tower 12, a circulation boiler 13 for introducing steam S into the steam turbine 10, and a circulation boiler 13 driven by steam S. It is provided with a circulation type boiler system 2 having a blow pipe 14 connected to, a heat exchanger 20 connected to the blow pipe 14, and a cooling tower introduction pipe 15 connecting the heat exchanger 20 and the cooling tower 12. .. Further, the thermal power plant 1 includes a gas turbine 21 that introduces an exhaust gas EG into the circulating boiler 13.

ガスタービン21は、詳細な図示は省略するが、圧縮機22、燃焼器23、及びタービン24を有し、燃料Fと、圧縮機22で生成した圧縮空気CAとともに燃焼器23で燃焼させ、高温高圧のガスをタービン24へ導入することでタービン24を駆動する。これにより発電機100を回転させて発電を行う。 Although detailed illustration is omitted, the gas turbine 21 has a compressor 22, a combustor 23, and a turbine 24, and is burned by the combustor 23 together with the fuel F and the compressed air CA generated by the compressor 22, and has a high temperature. The turbine 24 is driven by introducing a high-pressure gas into the turbine 24. As a result, the generator 100 is rotated to generate electricity.

燃焼器23には、燃焼器23へ導入される燃料Fをあらかじめ加熱する加熱器26が設けられている。
圧縮機22には、抽気した空気Aを冷却する空気冷却器27が設けられている。抽気した空気Aが空気冷却器27で冷却された後に、タービン24へ導入されて高温部品の冷却等が行われる。なお空気冷却器27は必ずしも設けられなくともよい。
タービン24には不図示のディフューザが設けられている。このディフューザから排気ガスEGが排出される。
The combustor 23 is provided with a heater 26 that preheats the fuel F to be introduced into the combustor 23.
The compressor 22 is provided with an air cooler 27 for cooling the extracted air A. After the extracted air A is cooled by the air cooler 27, it is introduced into the turbine 24 to cool high-temperature parts and the like. The air cooler 27 does not necessarily have to be provided.
The turbine 24 is provided with a diffuser (not shown). Exhaust gas EG is discharged from this diffuser.

蒸気タービン10は、水蒸気Sによって駆動され、発電機101を回転させることで発電を行う。 The steam turbine 10 is driven by steam S and generates electricity by rotating a generator 101.

復水器11は、蒸気タービン10に接続されて、蒸気タービン10からの水蒸気(排気蒸気)Sを凝縮させて水Wとする。 The condenser 11 is connected to the steam turbine 10 and condenses the steam (exhaust steam) S from the steam turbine 10 into water W.

冷却塔12は、復水器11に接続されて復水器11との間で水(流体)Wを循環させ、復水器11内の水蒸気Sを凝縮させ、復水器11によって水蒸気Sから水Wを生成させる。 The cooling tower 12 is connected to the condenser 11 to circulate water (fluid) W with the condenser 11, condenses the steam S in the condenser 11, and is separated from the steam S by the condenser 11. Generate water W.

循環式ボイラ13はいわゆる自然循環式、強制循環式のボイラであって、ボイラ本体31と、ボイラ本体31に接続された蒸発器32とを有している。本実施形態の循環式ボイラ13はドラム型のボイラである。
ボイラ本体31は、水(凝縮流体)W及び水蒸気Sを貯留している。また、ボイラ本体31と蒸気タービン10との間は蒸気導入配管34によって接続され、ボイラ本体31内の水蒸気Sを蒸気タービン10へ導入可能となっている。
The circulation type boiler 13 is a so-called natural circulation type or forced circulation type boiler, and has a boiler main body 31 and an evaporator 32 connected to the boiler main body 31. The circulation type boiler 13 of this embodiment is a drum type boiler.
The boiler main body 31 stores water (condensed fluid) W and steam S. Further, the boiler main body 31 and the steam turbine 10 are connected by a steam introduction pipe 34, and the steam S in the boiler main body 31 can be introduced into the steam turbine 10.

蒸発器32は、タービン24と接続され、タービン24からの排気ガスEGとボイラ本体31の水Wとの間で熱交換を行い、水Wを加熱して水蒸気Sとしてボイラ本体31へ戻す。 The evaporator 32 is connected to the turbine 24, exchanges heat between the exhaust gas EG from the turbine 24 and the water W of the boiler main body 31, heats the water W and returns it to the boiler main body 31 as steam S.

ここで本実施形態では、循環式ボイラ13として、互いに並列に復水器11からの水Wを蒸発させる高圧ボイラ13H、中圧ボイラ13I、及び低圧ボイラ13Lが設けられている。ガスタービン21の排気ガスEGは、高圧ボイラ13H、中圧ボイラ13I、低圧ボイラ13Lの順に、各ボイラ13の蒸発器32に導入される。即ち、各ボイラ13の蒸発器32に直列的に排気ガスEGが流通する。 Here, in the present embodiment, as the circulation type boiler 13, a high pressure boiler 13H, a medium pressure boiler 13I, and a low pressure boiler 13L that evaporate the water W from the condenser 11 in parallel with each other are provided. The exhaust gas EG of the gas turbine 21 is introduced into the evaporator 32 of each boiler 13 in the order of the high pressure boiler 13H, the medium pressure boiler 13I, and the low pressure boiler 13L. That is, the exhaust gas EG circulates in series with the evaporator 32 of each boiler 13.

低圧ボイラ13Lにおける蒸発器32には、排気ガス配管35が接続されている。本実施形態では排気ガス配管35は蒸発器32の下流で二股に分岐して加熱器26と空気冷却器27に接続されている。これにより、蒸発器32を通過した排気ガスEGは、加熱器26での燃料Fの予熱、及び圧縮機22から抽気した空気Aの予熱に供される。排気ガスEGは燃料F及び空気Aを予熱した後、系外へ排出される。 An exhaust gas pipe 35 is connected to the evaporator 32 in the low-pressure boiler 13L. In the present embodiment, the exhaust gas pipe 35 is bifurcated downstream of the evaporator 32 and connected to the heater 26 and the air cooler 27. As a result, the exhaust gas EG that has passed through the evaporator 32 is used for preheating the fuel F in the heater 26 and preheating the air A extracted from the compressor 22. The exhaust gas EG is discharged to the outside of the system after preheating the fuel F and the air A.

各ボイラ13におけるボイラ本体31と復水器11との間は、ボイラ配管36で接続されている。ボイラ配管36は途中で三股に分岐し、各ボイラ13におけるボイラ本体31に接続されている。これにより、復水器11からの水Wは、各ボイラ13におけるボイラ本体31に並列に導入される。 The boiler main body 31 and the condenser 11 in each boiler 13 are connected by a boiler pipe 36. The boiler pipe 36 is branched into three branches on the way and is connected to the boiler main body 31 in each boiler 13. As a result, the water W from the condenser 11 is introduced in parallel to the boiler main body 31 in each boiler 13.

ブロー配管14は、各ボイラ13におけるボイラ本体31に接続されて、ボイラ本体31内の水Wの一部を排水(排出流体)EWとして排出する。本実施形態では、ブロー配管14として、高圧ボイラ13Hに設けられた高圧ブロー配管14H、中圧ボイラ13Iに設けられた中圧ブロー配管14I、及び低圧ボイラ13Lに設けられた低圧ブロー配管14Lが設けられている。また、各ボイラ13における各ブロー配管14は、合流配管17によって接続されて、各ブロー配管14からの排水EWを纏めて下流側へ送る。 The blow pipe 14 is connected to the boiler main body 31 in each boiler 13 and discharges a part of the water W in the boiler main body 31 as drainage (drainage fluid) EW. In the present embodiment, as the blow pipe 14, a high pressure blow pipe 14H provided in the high pressure boiler 13H, a medium pressure blow pipe 14I provided in the medium pressure boiler 13I, and a low pressure blow pipe 14L provided in the low pressure boiler 13L are provided. Has been done. Further, each blow pipe 14 in each boiler 13 is connected by a merging pipe 17, and the drainage EW from each blow pipe 14 is collectively sent to the downstream side.

熱交換器20は、合流配管17に接続されて各ブロー配管14からの排水EWを導入可能となっている。また、熱交換器20は、ボイラ配管36における復水器11とボイラ本体31との間の中途位置から分岐する熱交換配管37に接続されている。これにより熱交換器20には、復水器11から循環式ボイラ13へ向かう水Wを導入可能となっている。そして熱交換器20は、各ブロー配管14からの排水EWと、復水器11からの水Wとの間で熱交換を行って水Wに熱回収させて水Wを加熱し(排熱回収工程)、排水EWを冷却する。熱交換器20で熱交換した後の水Wは、熱交換器20と高圧ボイラ13Hとを接続する予熱水配管38を通じて、高圧ボイラ13Hにおけるボイラ本体31に導入される。 The heat exchanger 20 is connected to the merging pipe 17 and can introduce the drainage EW from each blow pipe 14. Further, the heat exchanger 20 is connected to a heat exchange pipe 37 that branches from an intermediate position between the condenser 11 and the boiler main body 31 in the boiler pipe 36. As a result, the water W heading from the condenser 11 to the circulating boiler 13 can be introduced into the heat exchanger 20. Then, the heat exchanger 20 exchanges heat between the drainage EW from each blow pipe 14 and the water W from the water recovery device 11 to recover the heat to the water W and heat the water W (exhaust heat recovery). Step), cool the drainage EW. The water W after heat exchange in the heat exchanger 20 is introduced into the boiler main body 31 in the high pressure boiler 13H through the preheated water pipe 38 connecting the heat exchanger 20 and the high pressure boiler 13H.

冷却塔導入配管15は、冷却塔12と熱交換器20とを接続している。熱交換器20で熱交換した後の排水EWは、冷却塔導入配管15を通じて冷却塔12へ導入される(流体回収工程)。 The cooling tower introduction pipe 15 connects the cooling tower 12 and the heat exchanger 20. The drainage EW after heat exchange in the heat exchanger 20 is introduced into the cooling tower 12 through the cooling tower introduction pipe 15 (fluid recovery step).

以上説明した火力発電プラント1では、規格上または運用上の制約によって循環式ボイラ13からブロー配管14を通じて水Wの一部を排水EWとして排出しなければならなくとも、この排水EWの熱エネルギーを系外に捨ててしまうことなく、熱交換器20によって復水器11から循環式ボイラ13へ向かう水Wに回収することができる。そしてブロー配管14を通じて排出される排水EWの熱エネルギーで、復水器11からの水Wを予熱し、高圧ボイラ13Hに導入することができる。 In the thermal power generation plant 1 described above, even if a part of the water W must be discharged as the drainage EW from the circulation type boiler 13 through the blow pipe 14 due to the standard or operational restrictions, the thermal energy of the wastewater EW is used. It can be recovered to the water W heading from the condenser 11 to the circulating boiler 13 by the heat exchanger 20 without being thrown out of the system. Then, the water W from the condenser 11 can be preheated by the heat energy of the drainage EW discharged through the blow pipe 14 and introduced into the high pressure boiler 13H.

したがって、循環式ボイラシステム2全体の熱効率を向上することができ、排熱利用により、火力発電プラント1でのさらなる発電効率向上を図ることが可能となる。 Therefore, it is possible to improve the thermal efficiency of the entire circulation type boiler system 2, and it is possible to further improve the power generation efficiency in the thermal power generation plant 1 by utilizing the waste heat.

ここで一般に循環式ボイラ13内の水Wに要求される水質のレベルに比べて、冷却塔12内の水Wに要求される水質のレベルは低くともよい。本実施形態では、ブロー配管14を通じて排出される排水EWを循環式ボイラ13へ戻すことなく、熱交換器20での熱交換の後に冷却塔12へ導入すること、で排水EWを系外に排出することなく有効に利用できる。そして、循環式ボイラ13内の水Wの水質を清浄な状態に維持可能である。 Here, the level of water quality required for the water W in the cooling tower 12 may be lower than the level of water quality generally required for the water W in the circulating boiler 13. In the present embodiment, the drainage EW discharged through the blow pipe 14 is introduced into the cooling tower 12 after heat exchange in the heat exchanger 20 without returning to the circulation type boiler 13, so that the drainage EW is discharged to the outside of the system. It can be used effectively without doing anything. Then, the water quality of the water W in the circulating boiler 13 can be maintained in a clean state.

また、ブロー配管14を通じて排出される排水EWを温度が高いまま系外に放出することがなくなるため、系外の設備への熱の影響を低減することができる。このため、ブロー配管14を通じて排出される排水EWを減温させる設備や、排水EWの処理設備を配備する必要もなくなり、循環式ボイラシステム2の製造コストの削減や、環境負荷の低減が可能となる。 Further, since the wastewater EW discharged through the blow pipe 14 is not discharged to the outside of the system while the temperature is high, the influence of heat on the equipment outside the system can be reduced. Therefore, it is no longer necessary to install equipment for cooling the wastewater EW discharged through the blow pipe 14 and equipment for treating the wastewater EW, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the circulation type boiler system 2 and the environmental load. Become.

本実施形態では、熱交換器20での熱交換後の水Wを、高圧ボイラ13Hに導入しているが、これに限定されない。例えば、熱交換後の水Wの温度や圧力に応じて中圧ボイラ13Iや低圧ボイラ13Lに導入してもよい。 In the present embodiment, the water W after the heat exchange in the heat exchanger 20 is introduced into the high pressure boiler 13H, but the present invention is not limited to this. For example, it may be introduced into the medium pressure boiler 13I or the low pressure boiler 13L depending on the temperature and pressure of the water W after heat exchange.

さらに、蒸発器32を通過した後の排気ガスEGは、加熱器26及び空気冷却器27に導入されなくともよい。 Further, the exhaust gas EG after passing through the evaporator 32 does not have to be introduced into the heater 26 and the air cooler 27.

さらに、本実施形態ではガスタービン21の排気ガスEGの熱によって蒸発器32で水Wを加熱しているが、例えば他の熱源によって蒸発器32で水Wを加熱してもよい。即ちこの場合、ガスタービン21以外の熱源に本実施形態の循環式ボイラシステム2を適用してもよい。具体的には石炭焚きのコンベンショナル発電プラント等にも本実施形態の循環式ボイラシステム2を適用してもよい。 Further, in the present embodiment, the water W is heated by the evaporator 32 by the heat of the exhaust gas EG of the gas turbine 21, but for example, the water W may be heated by the evaporator 32 by another heat source. That is, in this case, the circulation type boiler system 2 of the present embodiment may be applied to a heat source other than the gas turbine 21. Specifically, the circulation type boiler system 2 of the present embodiment may be applied to a coal-fired conventional power plant or the like.

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態の火力発電プラント1Aについて説明する。第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図2に示すように、火力発電プラント1Aは、循環式ボイラシステム2Aが、合流配管17の中途位置に設けられたフラッシュタンク40をさらに備えている点で、第一実施形態とは異なっている。
[Second Embodiment]
Next, the thermal power plant 1A of the second embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 2, the thermal power plant 1A differs from the first embodiment in that the circulation type boiler system 2A further includes a flash tank 40 provided at an intermediate position of the merging pipe 17. ..

フラッシュタンク40は、ボイラ本体31と、熱交換器20との間で合流配管17に設けられている。フラッシュタンク40は、ブロー配管14からの排水EWの温度及び圧力を低減させる。また、フラッシュタンク40は、各ボイラ13のボイラ本体31に接続されたブロー配管14からの排水EWを導入して、排水EWを気相Gと液相Lとに分離する。そして液相Lが熱交換器20へ導入され、かつ、気相Gが気相導入配管45を通じて中圧ボイラ13I及び低圧ボイラ13Lにおけるボイラ本体31へ導入される。なお、気相Gの導入箇所は、気相Gの状態に応じて適宜変更可能である。 The flash tank 40 is provided in the merging pipe 17 between the boiler main body 31 and the heat exchanger 20. The flash tank 40 reduces the temperature and pressure of the drainage EW from the blow pipe 14. Further, the flash tank 40 introduces the drainage EW from the blow pipe 14 connected to the boiler main body 31 of each boiler 13 to separate the drainage EW into the gas phase G and the liquid phase L. Then, the liquid phase L is introduced into the heat exchanger 20, and the gas phase G is introduced into the boiler main body 31 in the medium pressure boiler 13I and the low pressure boiler 13L through the gas phase introduction pipe 45. The introduction point of the gas phase G can be appropriately changed according to the state of the gas phase G.

以上説明した本実施形態の火力発電プラント1Aでは、ブロー配管14を通じて排出される排水EWを、フラッシュタンク40でフラッシュさせて温度(100℃程度)及び圧力を下げる。これにより、排水EWを冷却塔へ導入する際に逆流してしまうことを回避できる。また、フラッシュタンク40で不純物を除去した後に、循環式ボイラ13へ排水EWの気相Gを戻すことができる。よって、ブロー配管14を通じて排出されることで、循環式ボイラ13での水Wの量が減少した場合に必要となる補給水の供給量を減らすことができる。よって補給水のコストを低減することができる。 In the thermal power plant 1A of the present embodiment described above, the wastewater EW discharged through the blow pipe 14 is flushed by the flash tank 40 to reduce the temperature (about 100 ° C.) and the pressure. As a result, it is possible to prevent backflow when the wastewater EW is introduced into the cooling tower. Further, after removing impurities in the flash tank 40, the gas phase G of the drainage EW can be returned to the circulation type boiler 13. Therefore, by discharging through the blow pipe 14, the supply amount of make-up water required when the amount of water W in the circulation type boiler 13 decreases can be reduced. Therefore, the cost of make-up water can be reduced.

〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態の火力発電プラント1Bについて説明する。第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図3に示すように、火力発電プラント1Bは、循環式ボイラシステム2Bが熱交換器20に代えて熱交換器50を備えている点、及び冷却塔12を備えていない点で、第一実施形態及び第二実施形態とは異なっている。
[Third Embodiment]
Next, the thermal power plant 1B according to the third embodiment of the present invention will be described. The same components as those of the first embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 3, the thermal power plant 1B is first implemented in that the circulation type boiler system 2B is provided with the heat exchanger 50 instead of the heat exchanger 20 and is not provided with the cooling tower 12. It is different from the embodiment and the second embodiment.

熱交換器50は、合流配管17によって各ブロー配管14に接続されている。これにより、熱交換器50には、各ブロー配管14からの排水EWが纏めて導入される。また熱交換器50にはガスタービン21の燃料Fが導入される。そして、排水EWと燃料Fとの間で熱交換が行われ、排水EWが冷却され、かつ燃料Fに熱回収させて燃料Fが加熱される(排熱回収工程)。熱交換器50で冷却された排水EWは系外へ排出される。 The heat exchanger 50 is connected to each blow pipe 14 by a merging pipe 17. As a result, the drainage EW from each blow pipe 14 is collectively introduced into the heat exchanger 50. Further, the fuel F of the gas turbine 21 is introduced into the heat exchanger 50. Then, heat exchange is performed between the waste water EW and the fuel F, the waste water EW is cooled, and the fuel F is made to recover heat to heat the fuel F (exhaust heat recovery step). The wastewater EW cooled by the heat exchanger 50 is discharged to the outside of the system.

さらに、熱交換器50と加熱器26とは、燃料導入配管55によって接続されている。燃料導入配管55を通じて、熱交換器50で加熱された燃料Fが加熱器26へ導入されてさらに加熱される。 Further, the heat exchanger 50 and the heater 26 are connected by a fuel introduction pipe 55. Through the fuel introduction pipe 55, the fuel F heated by the heat exchanger 50 is introduced into the heater 26 and further heated.

以上説明した本実施形態の火力発電プラント1Bでは、各ボイラ13から各ブロー配管14を通じて排出される排水EWの熱エネルギーを系外に捨ててしまうことなく、熱交換器50によってガスタービン21の燃料Fに回収することができる。そしてブロー配管14を通じて排出される排水EWの熱エネルギーでガスタービン21の燃料Fを予熱した状態で燃料Fを、加熱器26を通じて燃焼器23に導入することができる。したがって、プラント全体の熱効率を向上することができる。 In the thermal power generation plant 1B of the present embodiment described above, the heat energy of the wastewater EW discharged from each boiler 13 through each blow pipe 14 is not wasted to the outside of the system, and the fuel of the gas turbine 21 is fueled by the heat exchanger 50. It can be collected in F. Then, the fuel F can be introduced into the combustor 23 through the heater 26 in a state where the fuel F of the gas turbine 21 is preheated by the thermal energy of the wastewater EW discharged through the blow pipe 14. Therefore, the thermal efficiency of the entire plant can be improved.

また、ブロー配管14からの排水EWは、熱交換器50で冷却された後に系外へ排出されるが、この排水EWの温度は比較的低い。したがって、排水EWを系外へ排出したとしても、排水EWを減温させる設備は必要なくなり、システムの製造コストの削減や、環境負荷の低減が可能となる。 Further, the drainage EW from the blow pipe 14 is discharged to the outside of the system after being cooled by the heat exchanger 50, but the temperature of the drainage EW is relatively low. Therefore, even if the wastewater EW is discharged to the outside of the system, the equipment for lowering the temperature of the wastewater EW is not required, and the manufacturing cost of the system can be reduced and the environmental load can be reduced.

ここで、図4に示すように本実施形態では、熱交換器60が燃料Fの流れの上流側から下流側に向かって低温段61、中温段62、及び高温段63を有していてもよい。そして、図4の例では合流配管17は設けられず、低温段61には、低圧ブロー配管14Lが直接接続されて低圧ブロー配管14Lからの排水EWが導入される。また、中温段62には、中圧ブロー配管14Iが直接接続されて中圧ブロー配管14Iからの排水EWが導入される。高温段63には、高圧ブロー配管14Hが直接接続されて高圧ブロー配管14Hからの排水EWが導入される。 Here, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, even if the heat exchanger 60 has a low temperature stage 61, a medium temperature stage 62, and a high temperature stage 63 from the upstream side to the downstream side of the flow of the fuel F. good. In the example of FIG. 4, the merging pipe 17 is not provided, and the low pressure blow pipe 14L is directly connected to the low temperature stage 61, and the drainage EW from the low pressure blow pipe 14L is introduced. Further, the medium pressure blow pipe 14I is directly connected to the medium temperature stage 62, and the drainage EW from the medium pressure blow pipe 14I is introduced. The high-pressure blow pipe 14H is directly connected to the high-temperature stage 63, and the drainage EW from the high-pressure blow pipe 14H is introduced.

各ボイラ13におけるボイラ本体31からの排水EWは温度が互いに異なっている。図4の例では、排水EWの温度レベルに合わせて熱交換器60の各段が設けられているので、排水EWの熱エネルギーを用いて段階的に効率よく燃料Fを加熱することができる。 The temperatures of the drainage EWs from the boiler main body 31 in each boiler 13 are different from each other. In the example of FIG. 4, since each stage of the heat exchanger 60 is provided according to the temperature level of the wastewater EW, the fuel F can be heated stepwisely and efficiently using the heat energy of the wastewater EW.

また、図5に示すように本実施形態では、合流配管17は高圧ブロー配管14Hと中圧ブロー配管14Iとを接続し、低圧ブロー配管14Lには接続されていなくともよい。そしてこの場合、熱交換器50には、高圧ブロー配管14H及び中圧ブロー配管14Iからの排水EWが纏めて導入され、燃料Fを加熱する。低圧ブロー配管14Lからの排水EWは系外へ排出される。 Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the merging pipe 17 may connect the high pressure blow pipe 14H and the medium pressure blow pipe 14I and may not be connected to the low pressure blow pipe 14L. In this case, the drainage EW from the high-pressure blow pipe 14H and the medium-pressure blow pipe 14I is collectively introduced into the heat exchanger 50 to heat the fuel F. The drainage EW from the low pressure blow pipe 14L is discharged to the outside of the system.

図5の例では、比較的温度が低い(低エンタルピーの)低圧ブロー配管14Lからの排水EWの熱エネルギーは燃料Fには回収されず、比較的温度が高く(高エンタルピーの)高圧ブロー配管14H及び中圧ブロー配管14Iからの排水EWの熱エネルギーのみが燃料Fに回収される。したがって、効率的に燃料Fの予熱が可能となる。なお、高圧ブロー配管14Hからの排水EWの熱エネルギーのみを燃料Fに回収してもよい。 In the example of FIG. 5, the thermal energy of the wastewater EW from the low-pressure blow pipe 14L having a relatively low temperature (low enthalpy) is not recovered by the fuel F, and the high-pressure blow pipe 14H having a relatively high temperature (high enthalpy) is not recovered. And only the thermal energy of the wastewater EW from the medium pressure blow pipe 14I is recovered in the fuel F. Therefore, the fuel F can be efficiently preheated. It should be noted that only the thermal energy of the wastewater EW from the high-pressure blow pipe 14H may be recovered in the fuel F.

〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態の火力発電プラント1Cについて説明する。第一実施形態から第三実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
図6に示すように、火力発電プラント1Cは、循環式ボイラシステム2Cが、さらに冷却塔12、及び冷却塔導入配管15を備えている点で、第三実施形態とは異なっている。
[Fourth Embodiment]
Next, the thermal power plant 1C according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 6, the thermal power plant 1C is different from the third embodiment in that the circulation type boiler system 2C further includes a cooling tower 12 and a cooling tower introduction pipe 15.

冷却塔導入配管15は、冷却塔12と熱交換器50とを接続している。熱交換器50で燃料Fと熱交換を行って冷却された排水EWは、冷却塔導入配管15を通じて冷却塔12へ導入される(流体回収工程)。 The cooling tower introduction pipe 15 connects the cooling tower 12 and the heat exchanger 50. The drainage EW cooled by exchanging heat with the fuel F in the heat exchanger 50 is introduced into the cooling tower 12 through the cooling tower introduction pipe 15 (fluid recovery step).

以上説明した本実施形態の火力発電プラント1Cでは、ブロー配管14を通じて排出される排水EWを循環式ボイラ13へ戻すことなく、熱交換器50での熱交換の後に冷却塔12へ導入することで排水EWを系外に排出することなく有効に利用でき、循環式ボイラ13内の水Wの水W質を清浄な状態に維持可能である。 In the thermal power generation plant 1C of the present embodiment described above, the wastewater EW discharged through the blow pipe 14 is introduced into the cooling tower 12 after heat exchange in the heat exchanger 50 without returning to the circulation type boiler 13. The wastewater EW can be effectively used without being discharged to the outside of the system, and the water W quality of the water W in the circulation type boiler 13 can be maintained in a clean state.

ここで、図7に示すように、本実施形態でも図4に示す第三実施形態の例と同じように、熱交換器60が、低温段61、中温段62、及び高温段63を有していてもよい。 Here, as shown in FIG. 7, in this embodiment as in the example of the third embodiment shown in FIG. 4, the heat exchanger 60 has a low temperature stage 61, a medium temperature stage 62, and a high temperature stage 63. May be.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and the configurations may be added or omitted within a range not deviating from the gist of the present invention. , Replacements, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments, but only to the scope of claims.

例えば、上述の各実施形態では循環式ボイラ13は三個設けられていたが、循環式ボイラ13の数量は三個に限定されず、一個や二個であってもよいし、四個以上であってもよい。 For example, in each of the above-described embodiments, three circulating boilers 13 are provided, but the number of circulating boilers 13 is not limited to three, and may be one or two, or four or more. There may be.

また、蒸気タービン10に代えて、作動流体を水Wよりも沸点の低い低沸点媒体を作動流体とした低沸点媒体タービンを有する低沸点媒体ランキンサイクルを、上述の実施形態に適用してもよい。ここで低沸点媒体としては、例えば下記の物質が知られている。
・トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、パーフルオロデカリン等の有機ハロゲン化合物
・ブタン、プロパン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等のアルカン
・シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状アルカン
・チオフェン、ケトン、芳香族化合物
・R134a、R245fa等の冷媒
・以上を組み合わせたもの
なおこの場合、低沸点媒体は、冷却塔12と復水器11との間を循環する流体にも用いられる。
Further, instead of the steam turbine 10, a low boiling point medium Rankine cycle having a low boiling point medium turbine in which a low boiling point medium having a boiling point lower than that of water W is used as a working fluid may be applied to the above-described embodiment. .. Here, as a low boiling point medium, for example, the following substances are known.
・ Organic halogen compounds such as trichloroethylene, tetrachloroethylene, monochlorobenzene, dichlorobenzene and perfluorodecalin ・ Alkanes such as butane, propane, pentane, hexane, heptane, octane and decane ・ Cyclic alkanes such as cyclopentane and cyclohexane ・ Thiophen, ketone, Aromatic compounds ・ Refrigerants such as R134a and R245fa ・ Combinations of the above In this case, the low boiling point medium is also used for the fluid circulating between the cooling tower 12 and the water condensing device 11.

また、冷却塔12へ戻される水Wの温度に応じて、熱交換器20、50、60の容量を設計してもよい。
また、熱交換器20、50、60での熱交換量が大きくなりすぎる場合には、バイパスラインを設けて、熱交換器20、50、60へ導入される排水EWの流量を調整してもよい。
Further, the capacities of the heat exchangers 20, 50 and 60 may be designed according to the temperature of the water W returned to the cooling tower 12.
If the amount of heat exchanged in the heat exchangers 20, 50, 60 becomes too large, a bypass line may be provided to adjust the flow rate of the wastewater EW introduced into the heat exchangers 20, 50, 60. good.

1、1A、1B、1C…火力発電プラント
2、2A、2B、2C…循環式ボイラシステム
10…蒸気タービン
11…復水器
12…冷却塔
13…循環式ボイラ
13H…高圧ボイラ
13I…中圧ボイラ
13L…低圧ボイラ
14…ブロー配管
14H…高圧ブロー配管
14I…中圧ブロー配管
14L…低圧ブロー配管
15…冷却塔導入配管
17…合流配管
20…熱交換器
21…ガスタービン
22…圧縮機
23…燃焼器
24…タービン
26…加熱器
27…空気冷却器
31…ボイラ本体
32…蒸発器
34…蒸気導入配管
35…排気ガス配管
36…ボイラ配管
37…熱交換配管
38…予熱水配管
40…フラッシュタンク
45…気相導入配管
50…熱交換器
55…燃料導入配管
60…熱交換器
61…低温段
62…中温段
63…高温段
100…発電機
101…発電機
S…水蒸気
W…水
EW…排水
EG…排気ガス
F…燃料
CA…圧縮空気
A…空気
G…気相
L…液相
1, 1A, 1B, 1C ... Thermal power plant 2, 2A, 2B, 2C ... Circulation type boiler system 10 ... Steam turbine 11 ... Water exchanger 12 ... Cooling tower 13 ... Circulation type boiler 13H ... High pressure boiler 13I ... Medium pressure boiler 13L ... Low pressure boiler 14 ... Blow pipe 14H ... High pressure blow pipe 14I ... Medium pressure blow pipe 14L ... Low pressure blow pipe 15 ... Cooling tower introduction pipe 17 ... Combined pipe 20 ... Heat exchanger 21 ... Gas turbine 22 ... Compressor 23 ... Combustion Vessel 24 ... Turbine 26 ... Heater 27 ... Air cooler 31 ... Boiler body 32 ... Evaporator 34 ... Steam introduction pipe 35 ... Exhaust gas pipe 36 ... Boiler pipe 37 ... Heat exchange pipe 38 ... Preheated water pipe 40 ... Flash tank 45 ... Boiler introduction pipe 50 ... Heat exchanger 55 ... Fuel introduction pipe 60 ... Heat exchanger 61 ... Low temperature stage 62 ... Medium temperature stage 63 ... High temperature stage 100 ... Generator 101 ... Generator S ... Steam W ... Water EW ... Drainage EG ... Exhaust gas F ... Fuel CA ... Compressed air A ... Air G ... Gas phase L ... Liquid phase

Claims (6)

蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気蒸気を導入し、該排気蒸気を凝縮させて凝縮流体とする復水器と、
前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させ、前記蒸気タービンへ導入する循環式ボイラと、
前記循環式ボイラから、前記凝縮流体の一部を排出するブロー配管と、
前記ブロー配管からの前記凝縮流体である排出流体と、燃料との間で熱交換を行って、該燃料に熱回収させる熱交換器と、
を有する循環式ボイラシステムと、
前記循環式ボイラに排気を導入し、該排気と該循環式ボイラとの間で熱交換を行うとともに前記熱交換器で熱回収後の前記燃料を燃焼させるガスタービンと、
を備える火力発電プラント。
A steam turbine driven by steam,
A condenser that introduces the exhaust steam from the steam turbine and condenses the exhaust steam into a condensed fluid.
A circulating boiler that evaporates the condensed fluid from the condenser and introduces it into the steam turbine.
A blow pipe that discharges a part of the condensed fluid from the circulating boiler,
A heat exchanger that exchanges heat between the exhaust fluid, which is the condensed fluid from the blow pipe, and the fuel, and causes the fuel to recover heat.
With a circulating boiler system,
A gas turbine that introduces an exhaust into the circulating boiler, exchanges heat between the exhaust and the circulating boiler, and burns the fuel after heat recovery in the heat exchanger.
A thermal power plant equipped with.
前記復水器との間で流体を循環させ、前記復水器で前記排気蒸気を凝縮させて前記排気蒸気から凝縮流体を生成させる冷却塔と、
前記熱交換器で熱交換した後の前記排出流体を前記冷却塔へ導入する冷却塔導入配管をさらに備える請求項1に記載の火力発電プラント。
A cooling tower that circulates a fluid with the condenser and condenses the exhaust steam with the condenser to generate a condensed fluid from the exhaust steam.
The thermal power generation plant according to claim 1, further comprising a cooling tower introduction pipe for introducing the exhaust fluid after heat exchange by the heat exchanger into the cooling tower.
前記循環式ボイラとして、互いに並列に前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させる高圧ボイラ、中圧ボイラ、及び低圧ボイラと、
前記ブロー配管として、前記高圧ボイラに設けられた高圧ブロー配管、前記中圧ボイラに設けられた中圧ブロー配管、及び前記低圧ボイラに設けられた低圧ブロー配管と、
を備え、
前記熱交換器は、前記燃料の流れの上流側から下流側に向かって低温段、中温段、及び高温段を有し、
前記低温段には、前記低圧ブロー配管からの前記排出流体が導入され、
前記中温段には、前記中圧ブロー配管からの前記排出流体が導入され、
前記高温段には、前記高圧ブロー配管からの前記排出流体が導入される請求項1又は2に記載の火力発電プラント。
As the circulating boiler, a high-pressure boiler, a medium-pressure boiler, and a low-pressure boiler that evaporate the condensed fluid from the condenser in parallel with each other.
The blow pipes include a high-pressure blow pipe provided in the high-pressure boiler, a medium-pressure blow pipe provided in the medium-pressure boiler, and a low-pressure blow pipe provided in the low-pressure boiler.
Equipped with
The heat exchanger has a low temperature stage, a medium temperature stage, and a high temperature stage from the upstream side to the downstream side of the fuel flow.
The exhaust fluid from the low pressure blow pipe is introduced into the low temperature stage.
The exhaust fluid from the medium pressure blow pipe is introduced into the medium temperature stage.
The thermal power plant according to claim 1 or 2, wherein the discharged fluid from the high-pressure blow pipe is introduced into the high-temperature stage.
前記循環式ボイラとして、互いに並列に前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させる高圧ボイラ、中圧ボイラ、及び低圧ボイラと、
前記ブロー配管として、前記高圧ボイラに設けられた高圧ブロー配管、前記中圧ボイラに設けられた中圧ブロー配管、及び前記低圧ボイラに設けられた低圧ブロー配管と、
を備え、
前記熱交換器は、前記高圧ブロー配管及び前記中圧ブロー配管からの前記排出流体によって前記燃料に熱回収させる請求項1に記載の火力発電プラント。
As the circulating boiler, a high-pressure boiler, a medium-pressure boiler, and a low-pressure boiler that evaporate the condensed fluid from the condenser in parallel with each other.
The blow pipes include a high-pressure blow pipe provided in the high-pressure boiler, a medium-pressure blow pipe provided in the medium-pressure boiler, and a low-pressure blow pipe provided in the low-pressure boiler.
Equipped with
The thermal power plant according to claim 1, wherein the heat exchanger is used to recover heat to the fuel by the exhaust fluid from the high-pressure blow pipe and the medium-pressure blow pipe.
蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの排気蒸気を導入し、該排気蒸気を凝縮させて凝縮流体とする復水器と、前記復水器からの前記凝縮流体を蒸発させ、前記蒸気タービンへ導入する循環式ボイラと、前記循環式ボイラに排気を導入し、該排気と該循環式ボイラとの間で熱交換を行うガスタービンと、前記循環式ボイラから、前記凝縮流体の一部を排出するブロー配管と、を備える火力発電プラントで排熱を回収する排熱回収方法であって、
前記ブロー配管からの前記凝縮流体である排出流体と、前記ガスタービンの燃料との間で熱交換を行って、該燃料に熱回収させる排熱回収工程を含む排熱回収方法。
A steam turbine driven by steam, a condenser that introduces exhaust steam from the steam turbine and condenses the exhaust steam into a condensed fluid, and a condenser that evaporates the condensed fluid from the condenser are used to evaporate the condensed fluid. A circulating boiler to be introduced into a steam turbine, a gas turbine in which exhaust is introduced into the circulating boiler and heat is exchanged between the exhaust and the circulating boiler, and one of the condensed fluids from the circulating boiler. It is a waste heat recovery method that recovers waste heat in a thermal power plant equipped with a blow pipe that discharges parts.
A method for recovering waste heat, which comprises a waste heat recovery step of performing heat exchange between the discharged fluid, which is the condensed fluid from the blow pipe, and the fuel of the gas turbine, and causing the fuel to recover heat.
前記火力発電プラントが、前記復水器との間で流体を循環させ、前記復水器で前記排気蒸気を凝縮させて前記排気蒸気から凝縮流体を生成させる冷却塔をさらに備え、
前記排熱回収工程で前記燃料に熱回収させた後の前記排出流体を前記冷却塔へ導入する流体回収工程をさらに含む請求項5に記載の排熱回収方法。
The thermal power plant further comprises a cooling tower that circulates a fluid to and from the condenser, condenses the exhaust steam with the condenser, and produces condensed fluid from the exhaust steam.
The waste heat recovery method according to claim 5, further comprising a fluid recovery step of introducing the waste fluid after heat recovery into the fuel in the waste heat recovery step into the cooling tower.
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